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1、第一章 化学研究的天地 模块一 物质的分类 考点1 物质的分类 一、物质的聚集状态： 1.常见的物质有三种聚集状态，固态、气态、液态。不同聚集状态的特性主要由构成物质的微粒大小和微粒间的平均距离。 聚集状态 宏观性质（共性） 微观性质（共性） 是否有固定的形状 是否可以被压缩 微粒间距离的远近 微粒间作用力的强弱 气态 否 是 远 弱 液态 是 否 中 中 固态 是 否 近 强 （ 熔化 ） （ 凝固 ） （汽化）化 ） （液化 ） （升华 ） （ 凝华 ） 固态 液态 气态 2.物质的聚集
2、状态变化：改变微粒间距离的远近与微粒间作用力的强弱，能改变物质的聚集状态，即改变温度和压强等条件。升高温度，微粒间距离增大，微粒间作用力减弱。增大压强，微粒间距离____减小_____，微粒间作用力增大。 二、分散系 1.分散系定义：由一种或多种物质_____分散_______在另一种物质中所形成的混合体系 2.组成：_____分散质________--------被分散的物质 _____分散系________--------容纳分散质的物质 例如，食盐溶液的分散质是_____食盐______，分散剂是_____水_______。空气的分散质是
3、一种气体_______，分散剂是_____其他气体_______。 3.分类： （1）按分散质与分散剂的聚集状态分类（宏观） 分散质/分散剂 固 液 气 固 液 气 （2）按分散质粒子直径大小分类（微观）：浊液_、胶体、溶液。 【实验】制备氢氧化铁胶体 取50mL蒸馏水加热煮沸，将3mL饱和FeCl3溶液分多次缓慢加入，用玻璃棒轻轻搅拌，继续加热至刚好变成红褐色，停止加热。 【原因分析】分散系体现不同均一稳定性的原因：微粒直径大小的不同。分散质直径小于1nm，属于溶液，分散质直径大于100nm，属于浊液，分散质直径1-100
4、nm之间，属于胶体。 胶体 1.定义：分散质粒子的直径大小在1-100nm 之间的分散系。 2．溶液、胶体、浊液的比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子的直径 d＜1nm 1nm＜d＜100nm d＞100nm 外观特征 均一、透明、稳定 较均一、较透明、较稳定 不均一、不透明、不稳定 分散质粒子 分子、离子 较多分子集合体或大分子 大量分子集合体（固体小颗粒或小液滴） 能否透过滤纸 能 能 不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 鉴别方法 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置分层 【特别提醒】 （1）分散系中至少含有两种物质，都
5、属于混合物，蒸馏水不属于分散系。 （2）透明不代表无色，如CuSO4溶液为蓝色溶液，Fe（OH）3胶体为红褐色液体。 （3）胶体不一定都呈液体，胶体除了液溶胶还有气溶胶和固溶胶。 3．胶体的性质和应用 （1）丁达尔效应 ①定义：可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到光亮的“通路” ②原因：胶体中分散质微粒对可见光散射而形成的 ③应用：鉴别溶液和胶体 （2）电泳 ①定义：在外电场的作用下胶体微粒发生定向移动 ②原因：胶体微粒比表面积大，吸附能力强，吸附了带电离子而带电荷。 ③规律：带正电荷的胶粒向阴极移动，带负电荷的胶粒向阳极移动 （3）聚沉 ①定义：在一定条件下
6、胶体形成沉淀析出 ②条件：加入电解质溶液；加热、搅拌、加入带相反电荷胶粒的胶体 4．Fe（OH）3胶体的制备 （1）制备图示 （2）制备原理和操作 ①操作：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，停止加热 ②反应：FeCl3+3H2OFe（OH）3（胶体）+3HCl 模块二 物质的量 考点2 物质的量及阿伏伽德罗常数 一、物质的量 1.定义：物质的量是一个物理量，表示物质中含有一定数目微粒的集合体。 2.符号：n 3.单位：摩尔（mol） 【练习】下列关于说法中正确的是（ 1,2,3,6,7 ） ⑴ 摩尔是7 个基本物理量之一
7、 ⑵摩尔是物质的量的单位 ⑶摩尔是表示物质结构微粒的数量单位 ⑷摩尔是以克为单位的质量单位 ⑸1mol氢 ⑹1mol H ⑺1mol氢离子 (8)0.5mol氢约含有6.02×1023个原子 (9)1mol大米 二、阿伏伽德罗常数 1.定义：表示1mol基本单元的精确数量。 2.符号：__NA 3.单位：每摩尔（mol-1） 4.具体数值：1mol精确包含6.02214076×1023个基本单元。一般来说，NA取值保留到_6.02×1023即可。 三、物质的量与微粒个数之间的关系 1mol任何微粒集合中都含有6.02×1023_个微粒（注意：
8、前后两个微粒指的是同种微粒） 关系式： n=N/NA 四、摩尔质量 1.定义：每摩尔指定物种所具有的质量称为摩尔质量 2.符号：g/mol 3.单位：克每摩尔 4.质量与物质的量之间的关系：M=m/n 考点3 气体摩尔体积 一、微粒间平均距离受哪些因素影响 温度、压强；温度升高时，气体分子间平均距离增大；温度降低时，气体分子间的平均距离减小。 二、阿伏伽德罗定律 相同温度和压强下，相同体积的气体具有相同的分子数目。或表述为，相同温度和压强下，气体的体积与物质的量成正比。 三、气体摩尔体积 1．气体摩尔体积： 每摩尔气体所有的体积 叫做气体摩尔体积。 2．符号__
9、Vm____； 3．常用单位名称_升每摩尔________，常用单位符号__L/mol______ 。 4．具体数值： 273K，101KPa下22.4L/Mol 考点3 物质的量的计算 一、 物质的量和其它物理量之间的关系： 化学方程式的意义： 2CO + O2 → 2CO2 化学计量数之比 2 1 2 各物质的微粒数之比 2 1
10、 2 翻NA倍 2×6.02×1023 1×6.02×1023 2×6.02×1023 各物质的物质的量之比 2mol 1mol 2mol 思考：0.5molCO完全燃烧，生成CO2___0.5_____mol. 二．关于阿伏加德罗常数的理解与综合应用 阿伏加德罗常数问题主要有： （1）一定质量的物质中所含原子数、电子数，其中考查较多的是H2O、N2、O2、H2、NH3、P4等。 （2）一定体积的物质中所含原子数、分子数，
11、曾考过的物质有Cl2、NH3、CH4、O2、N2、CCl4、等21世纪 （3）一定量的物质在化学反应中的电子转移数目，曾考过的有Na2O2、Cl2等。 （4）一定体积和一定物质的量浓度溶液中所含电解质离子数、分子数，如醋酸、氯化镁等。 （5）某些典型物质中化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。 （6）细微知识点：状态问题，水、CCl4、C8H10等在标准状况下为液体或固体；D2O、T2O、18O2等物质的摩尔质量；Ne、O3、白磷等物质分子中原子个数等。 三．物质的量在化学计算中的典型应用 1．物质的量与其他化学常用计量间的相互求算，是重要的基本化学计算。其
12、解题关键是熟练掌握下列恒等式： 式中n为物质的量，单位为mol;m为物质质量，单位为g;M为摩尔质量，单位为g·mol-1; V(g)为气体体积，单位为L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L·mol-1;N为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数6.02×1023mol-1;c为物质的量浓度，单位为mol·L-1;V(aq)为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质量，单位为g;S为溶解度，单位为g/100g水。 2．c、%、ρ之间的计算关系 （1）计算关系： （2）使用范围：同一种溶液的质量分数与物质的量浓度之间的换算 （3）推断方法：①根据物质的量浓度的定义表达式
13、 ②溶质的物质的量用计算 ③注意溶液体积的单位 四．有关气体定律的计算 （1）气体摩尔体积的计算 对标准状况下的气体有n= （2）确定气体的分子组成 一般思路是：根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出粒子、分子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知：气体的分子数之比等于其体积比，即Ax∶By∶A2B=2∶1∶2，所以两气体反应物为双原子分子，即A2和B2。 （3）气体的相对分子质量的计算方法 ①已知标准状况下气体密度ρ，M=ρ·22.4 L·mol-1， ②根据阿伏加德罗定律
14、计算：（同T、p、V）。 模块三 化学中常用的实验方法 考点4 物质的制备、分离与提纯、检验 一、物质制备 1. 物质制备的一般流程 2. 设计反应路径的一般思路： 净化的原则：能与气体杂质反应且不与需净化气体产物反应的物质可作为吸收剂。 易溶于水的气体杂质可用___水____来吸收；酸性气体杂质可用_____氢氧化钠溶液________来吸收；碱性气体杂质可用____浓硫酸_________来吸收；水是杂质时，用干燥剂干燥，常用的干燥剂有___浓硫酸、五氧化二磷、碱石灰_______________________________________
15、若吸收剂是液体，则需使用__洗气瓶___________（装置名称），若吸收剂是固体，则需使用________球形干燥管____________（装置名称）。 二、物质的分离与提纯 1、过滤 2、结晶： 把溶质从溶液中分离出来有两种基本方法：蒸发结晶和_冷却结晶_。 3、蒸馏： 蒸馏是将液体加热汽化后再冷凝蒸汽的操作，通过蒸馏，可以把溶剂从含有高沸点溶质的溶液中分离出来，也可以将两种或两种以上沸点差别较大的液体进行分离。 蒸馏实验操作的注意事项： 4、萃取和分液： （1）萃取：利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，用一种溶剂把溶
16、质从它与原溶剂所组成的溶液中提取出来的方法，叫做萃取。 （2）分液：将两种互不相溶的液体分离的操作,叫做分液。在实验中萃取和分液常联用。分液操作使用的仪器叫做分液漏斗，其操作细节：分液漏斗下端紧靠烧杯内壁，打开分液漏斗塞子，打开活塞，让下层液体从下口流出到分界面，再关闭活塞，上层液体由上口_倒入另一烧杯。 考点5 配置一定物质的量浓度的溶液 一、容量瓶 1．容量瓶的构造和标注 容量瓶是细颈、梨形、平底的玻璃瓶，配有磨口玻璃塞。 ①颈部标有刻度线；②瓶体标有温度和容积。 2．规格（容量） 常用的有100 mL、250 mL、500 mL、1
17、000 mL等几种。 3．使用 (1)使用前要先检查容量瓶是否漏水。方法是：往容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立过来，观察瓶塞周围是否漏水。如果不漏水，把容量瓶正立并将瓶塞旋转180。后塞紧，再把容量瓶倒立过来，再检查容量瓶是否漏水。 (2)加溶液至距离刻度线1～2 cm时改用胶头滴管滴加，滴加到刻度线时，观察液面要平视刻度线，使凹液面的最低点与刻度线相切。 (3)使用完毕，应该洗净，晾干（玻璃磨砂瓶应在瓶塞与瓶口处垫一张纸，以免瓶塞与瓶口黏连）。 二、配制一定物质的量浓度的溶液 1．一定物质的量浓度溶液
18、的配制 配制a mL b mol/L的碳酸钠溶液。 (1)计算。设配制a mL b mol/L碳酸钠溶液需要碳酸钠m g。 n=c·V=b mol/L×a mL×1 L/1 000 mL=ab/1000 mol m = n·M = abM/1000 (2)称量。在天平上称取m g碳酸钠固体。 (3)溶解。将碳酸钠放入烧杯中，加入适量的蒸馏水，搅拌，使固体溶解。冷却至室温。 (4)转移。将溶液沿着玻璃棒小心地注入a mL的容量瓶中。用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次，并将每次洗涤后的溶液都注入容量瓶，振荡容量瓶，使溶液均匀混合。
19、 (5)定容。缓缓地把蒸馏水注入容量瓶，直到液面接近刻度2～3 cm处，改用胶头滴管加水到刻度线，使溶液的凹面底部正好跟刻度线相切。 (6)摇匀。塞好瓶塞，反复摇匀。 (7)装瓶贴签。 三、配制一定物质的量浓度的溶液产生实验误差的原因 1．使所配溶液物质的量浓度偏高 (1)用量筒量取液体时，仰视，使所读液体的体积偏大。 (2)定容时俯视刻度线，溶液的体积比实际体积小。 (3)溶解固体溶质或稀释溶液时，未冷却至室温即转入容量瓶进行定容。 (4)容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗。 (5)定容结束时，溶液液面的
20、最高点与刻度线处于同一水平面上。 2．使所配溶液的物质的量浓度偏低 (1)量取液体溶质时，俯视，使所读液体的体积偏小。 (2)定容时仰视刻度线，使所配溶液的体积比实际的体积大。 (3)转移溶液时不洗涤烧杯、玻璃棒，或洗涤液未转入容量瓶。因此溶质的物质的量减少。 (4)溶解、转移、洗涤时有液体溅出容器外，使溶质的物质的量减少。 (5)定容摇匀后，静置时发现液面低于刻度线，又加水至刻度线。 模块四 如何测定气体摩尔体积 考点6 测定一定温度和压强下气体摩尔体积的方法 一、气体摩尔体积测定 1. 实验原理 Mg + H2SO4MgSO4
21、 H2↑ 1 1 1mol气体H2的体积 Vm = V(H2)*M(Mg)/m(Mg) 2. 实验装置 右图是一种对化学反应中产生的气体进行体积测定的装置。该装置由 Y形管、量气管和水准管组成。量气管和水准管的底部用稍长的橡皮管连接，Y形管与量气管接连接，用水准管来调节液面的高度。 3. 实验步骤 ①记录： 记录当天的温度与气压 。 ②装配仪器并做气密性检验：检验气密性方法是从与大气相连的水准管注入水，待水准管和量气管内液体高度相平后，停止
22、注水。连接装置，将水准管放低，静置了一会儿，若两边高度差没有变化，则说明装置的气密性良好。 ③加料：电子天平上称取0.0150～0.0250g镁带(精确至0. 0001g )，把数值记录于表格中。用镊子将已称量的镁带加入另一支管中。用量筒量取约5 mL 1mol/L硫酸，小心地倒入Y形管的一个支管中。将Y形管重新与装置连接。 ④注水：调节三通阀阀门，将通Y形管端关闭，另两端想通。从水准管口注入一定量的稀释后红墨水,至量气管中水的液面接近0刻度处（使量气管内液面在0刻度下，并尽可能接近0刻度处）。 ⑤调平气压并记录初读数：确保水准管与量气管内液面相平时，读取量气管内液面刻度数据（小数点后
23、两位）为初读数V1，记录于表格中。 ⑥引发反应：调节三通阀阀门，将空气端关闭，另两端相通。倾斜Y形管，使硫酸全部流入镁带的支管中进行反应。 ⑦冷却后调平并读数：待反应结束后冷却至室温，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值，记为末读数V2，记录于表格中。 ⑧重复实验：重复上述操作，多次实验求平均值。 压强： Pa 实验温度： K。 次数实验 镁带质量/g 氢气体积 1mol H2的体积 /L 初读数V1/mL 末读数V2/mL ΔV/mL 1 2
24、 3 4 数据处理 5.确定一定温度和压强条件下1mol气体体积的参考值 一定量气体在不同温度、压强下的体积存在如下关系：。 在标准状况下（273 K，101 kPa），1mol任何气体的体积都约为22.4 L，所以根据，在通常状况下（298 K，101 kPa），1mol H2的体积V ≈24.5L。 二．使用量气管量取气体误差分析 1. 使用方法 测量气体体积的具体方法是：将实验装置恢复到室温，上下移动量气管使左右液面相平，视线、刻度线与液体凹液面的最低处相平读取气体体积。将步骤中的关键点记成：冷、平、平。 2. 误差分析 左右液体不相平
25、造成误差：对立原则─水准管中水柱高，则气体体积偏小；水准管中水柱低，则气体体积偏大。（以下填写偏小/偏大） 气体体积 偏小 气体体积 偏大 三．实验误差实例分析 1. 误差是测量值与真值之差，通常真值只是一个理想的概念，一般是无法得到的，通常一个参考值来代替。其中绝对偏差= ,相对偏差= 2. 常见的误差实例分析 操作情况 引起的结果（偏大/偏小） 装置漏气 偏小 镁带表面上的氧化层没有完全擦去 偏小 镁带中含有与硫酸不反应的杂质 偏小 镁带中含有铝 偏大 稀硫酸用量不足，镁带没有完全反应 偏小 没有冷却至室温度数，且按室温计算 偏大 水准管的液面高于量气管的液面 偏小 量气管的液面高于水准管的液面 偏大
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